Загрязнение. Тяжелые металлы.

Тяжёлые мета́ллы — группа химических элементов со свойствами металлов (в том числе и полуметаллы) и значительным атомным весом либо плотностью.

Среди разнообразных загрязняющих веществ тяжёлые металлы (в том числе ртуть, свинец, кадмий, цинк, мышьяк) и их соединения выделяются распространенностью, высокой токсичностью, многие из них — также способностью к накоплению в живых организмах. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистительные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Они также поступают в окружающую среду с бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий. Многие металлы образуют стойкие органические соединения, хорошая растворимость этих комплексов способствует миграции тяжелых металлов в природных водах. К тяжелым металлам относят более 40 химических элементов, но при учете токсичности, стойкости, способности накапливаться во внешней среде и масштабов распространения токсичных соединений, контроля требуют значительно меньшее число элементов.

Ртуть переносится в океан с материковым стоком (прежде всего — из стока промышленных вод) и через атмосферу. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс.т. ртути. До трети от этого количества образуется при выветривании пород, содержащих ртуть (киноварь). Ртуть антропогенного происхождения попадает в атмосферу в первую очередь при сжигании угля на электростанциях. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. тонн) попадает в океан. Некоторые бактерии переводят токсичные хлориды ртути в еще более токсичную метилртуть. Соединения ртути накапливается многими морскими и пресноводными организмами в концентрациях, во много раз превышающих содержание ее в воде. Соединения ртути высокотоксичны для человека.

Свинец — рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Помимо того, свинец поступает в окружающую среду в результате хозяйственной деятельности человека, в том числе с выхлопными газами поступает используемый в топливе тетраэтилсвинец. Через атмосферу океан получает 20-30 тысяч тонн свинца в год с континентальной пылью. В организм человека свинец попадает как с пищей и водой, так и из воздуха. Свинец может выводиться из организма, однако малая скорость выведения может приводить к накоплению в костях, печени и почках.

Кадмий является относительно редким и рассеянным элементом, в природе концентрируется в минералах цинка. Поступает в природные воды в результате смыва почв, выветривания полиметаллических и медных руд, и со сточными водами рудообогатительных, металлургических и химических производств. Кадмий в норме присутствуют в организме человека в микроскопических количествах. При накоплении организмом соединений кадмия поражается нервная система, нарушается фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей.

Загрязнение. Нефть и нефтепродукты.

Основным источником поступления нефтепродуктов в почвы в условиях города являются выбросы автотранспорта (в условиях отсутствия специфического загрязнения), а также углеводороды, попадающие в почву с дождевым и талым стоком. Нефтепродукты являются токсичным веществом третьего класса опасности. При попадании нефти и нефтепродуктов в почву происходят глубокие изменения химических, физических, микробиологических свойств почвы и, возможно, существенная перестройка всего почвенного профиля. Загрязненные нефтепродуктами почва и вода практически не способны самостоятельно очиститься от нефтяного загрязнения - разложение нефти и нефтепродуктов в естественных условиях происходит очень медленно, а продукты разложения (смолистые вещества, кислоты) в свою очередь являются загрязнителями. Нефть подавляет самоочищающую активность почвы и воды, в результате чего накапливаются трудноокисляемые продукты, препятствующие жизнедеятельности микроорганизмов, нарушающие соотношение между группами естественных микроорганизмов, подавляющие жизненно важные процессы дыхания и самоочищения. Природная экосистема способна самоочищаться от небольших нефтяных загрязнений силами естественных природных микроорганизмов-биодеструкторов, однако, не в состоянии справляться с масштабами индустриального загрязнения – аварийными разливами нефти, мазута, дизтоплива, масел. Например, сточные воды предприятий нефтехимии остаются токсичными даже после 6 месяцев выстойки, а в зоне почвенного разлива нефтепродуктов трава не растет многие годы.

Нормирование качества природой среды, цели и задачи.

Цель - установление предельно допустимых норм воздействия на окружающую природную среду, гарантирующих экологическую безопасность населения и сохранение генетического фонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Процесс стандартизации в области охраны окружающей среды – внедрение в практику научно-обоснованных, имеющих общеобязательное назначение технических требований и норм, которые регламентируют хозяйственную деятельность человека.

Нормирование в области охраны окружающей среды заключается в установлении:

1) нормативов качества окружающей среды;

2) нормативов допустимого воздействия на окружающую среду;

3) лимитов на природопользование;

4) иных нормативов в области охраны окружающей среды.

Экологические, производственно-хозяйственные нормативы. Их взаимосвязь.

Стандарты качества окружающей природной среды: единые требования и нормативы, предъявляемые к состоянию окружающей среды и деятельности производственно-хозяйственных объектов.

В зависимости от методики установления требований качества, стандарты делятся на:

- экологические

- производственно-хозяйственные

Экологические стандарты определяют предельно-допустимые нормативы вредного антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых создает угрозу сохранению оптимальных условий существования человека и его окружения. Предельно-допустимые нормативы: ПДК – предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосфере, водоемах; ПДН – предельно-допустимые нагрузки на природную среду (ПДН – носит региональный характер т.к. определяет воздействие на природно-территориальный комплекс).

Производственно-хозяйственные стандарты определяют предельно-допустимые параметры производственно-хозяйственной деятельности конкретных объектов с точки зрения экологической защиты природной среды: ПДВ – нормативы предельно-допустимых выбросов вредных веществ, химических и биологических воздействий (ПДВ в атмосферу, водоемы устанавливается для каждого стационарного источника отдельно).

ПДВ = K_р · ПДК, [мг/с] = [м³/с] · [мг/м³], K_р – коэффициент разбавления – объём чистого воздуха для разбавления выбрасываемого в одну секунду загрязняющего вещества, содержащегося в выбрасываемом газе.

Понятие ПДК, ОБУВ, ПДУ.

ПДК – предельно допустимая концентрация – количество химического вещества, физического воздействия или биологического вещества, которое при кратковременном или длительном воздействии на человека не вызывает изменения в качестве здоровья или организма у самой особи или последующих поколений, определяемыми современными методами исследования.

ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия.

ПДУ – предельно-допустимый уровень – законодательно утверждённая верхняя граница величины некого воздействующего фактора (шум, радиоактивность, напряжённость электромагнитного поля, концентрация веществ и т. д.), которая допускается при той или иной человеческой деятельности, как не приводящая к травмам или другим повреждениям организма. Так, например, предельно-допустимый уровень шума на производстве — это такой уровень шума, который при ежедневном воздействии не вызывает отклонений в здоровье у человека, как непосредственно, так и у и последующих поколений.

Понятие ПДВ, ПДС, ПНООЛР.

ПДВ – предельно допустимый выброс:

а) норматив предельно допустимого выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, устанавливаемый для стационарного источника загрязнения с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферы при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха и предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы;

б) норматив, задающий массу выброса вещества в единицу времени (г/с и т/г), при которой обеспечивается соблюдение санитарно-гигиенических нормативов в воздухе населенных мест при наиболее неблагоприятных для рассеивания условиях.

ПДС – предельно допустимый сброс вещества в водный объект – это масса вещества в возвратной воде, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе или не ухудшения сформировавшегося качества воды, если оно хуже нормативного.

ПНООЛР – проект нормативов образования отходов и лимитов на их размещение – документ, разрабатываемый на предприятиях, в процессе деятельности которых образуются отходы в России. В проекте нормируется образование отходов на предприятии, Проект согласуется в территориальных органах Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору (далее Ростехнадзор или РТН). Территориальные органы Ростехнадзора устанавливают лимиты на размещение отходов в соответствии с нормативами предельно допустимых вредных воздействий на окружающую природную среду. Лимиты на размещение отходов устанавливаются сроком на 5 лет при условии ежегодного подтверждения индивидуальными предпринимателями и юридическими лицами, которым установлен лимит, неизменности производственного процесса и используемого сырья.

Порядок разработки ПДК.

1) установление оснований разработки или пересмотра нормативов в области охраны окружающей среды;

2) проведение научно-исследовательских работ по обоснованию нормативов в области охраны окружающей среды;

3) проведение экспертизы, утверждение и опубликование нормативов в области охраны окружающей среды в установленном порядке;

4) осуществление контроля за применением и соблюдением нормативов в области охраны окружающей среды;

5) формирование и ведение единой информационной базы данных нормативов в области охраны окружающей среды;

6) оценка и прогнозирование экологических, социальных, экономических последствий применения нормативов в области охраны окружающей среды.